Kameraprofilierung - Naturgetreue Farben mit der Digitalkamera

Wahrscheinlich kennen Sie das folgendes Problem aus der Foto-Praxis: Als ambitionierter Digital-Fotograf sehen Sie ein Motiv, das Sie aufgrund seiner schönen Farben sofort begeistert. Sie zögern nicht lange, suchen den besten Kamerastandpunkt und drücken ab. Zuhause angekommen laden Sie die Daten auf Ihren Computer und betrachten das Ergebnis. Doch was ist da los? Trotz eines kalibrierten Monitors sehen die Farben ganz anders aus, als Sie sie in Natura gesehen haben! Hat die Kalibrierung des Monitors etwa nichts gebracht? War die Kamera falsch eingestellt? Oder ist gar die Natur an falschen Farben schuld?

Um in der digitalen Bilddatei die gleichen Farben wie in Natura zu haben, müssen alle am Bildentstehungsprozess beteiligten Geräte in einen Farbmanegement-Prozess eingebunden sein - und das erste Glied in der Kette der Bildentstehung ist die Kamera. Um also schon bei der Aufnahme für eine exakte Farbwiedergabe zu sorgen, muss eine Digitalkamera profiliert werden. Dadurch lässt sich eine aufwändige, nachträgliche Bildbearbeitung umgehen, da die Farben von vornherein stimmen.

Welche Vorteile eine Kameraprofilierung bietet, wie sie abläuft, und was beachtet werden muss, lesen Sie auf dieser Infoseite. Außerdem zeigen wir am Beispiel der Software SilverFast DC Pro, wie einfach die Profilerstellung ablaufen kann.

Warum sollte man seine Digitalkamera profilieren?

Keine Kamera stellt Farben von vornherein genau so dar, wie sie in der Realität aussehen. Dabei unterscheiden sich die Farbfehler nicht nur von Hersteller zu Hersteller und auch nicht nur von Modell zu Modell; sogar zwei Exemplare ein und desselben Kameramodells können aufgrund von Produktionsschwankungen in ihrer Farbdarstellungen voneinander abweichen. Fotografieren also zwei Fotografen mit ihrer Kamera das gleiche Motiv zur selben Zeit mit gleichen Kameraeinstellungen erhält man trotzdem zwei farblich unterschiedliche Bilddateien, egal ob der eine Fotograf eine Nikon- und der andere eine Canon-Kamera verwendet oder ob beide eine Nikon-Kamera, evtl. sogar noch vom gleichen Modell, verwenden.

Durch die Verwendung eines individuellen Kameraprofils können diese Abweichungen korrigiert werden, ohne die Bilder nachträglich zu bearbeiten. Man spart dadurch nicht nur Zeit und somit ggf. auch Geld, sondern steigert auch die Bildqualität, da die Farben von Anfang an korrekt sind.

Der Aspekt der Farbtreue tritt immer dann in den Vordergrund, wenn es darum geht, die Farben des Motivs möglichst naturgetreu wiederzugeben. Fotografiert man z.B. Textilien für den Katalog eines Modelabels oder fertigt man Reproduktionen von Gemälden an, so ist es meist unerlässlich, die verwendete Kamera zu profilieren. Nur so kann sichergestellt werden, dass z.B. das "Ultra-Marine-Himmelblau" der neuesten Kollektion auf dem Foto auch so aussieht wie in der Realität. Auch bei Aufnahmen außerhalb des Studios wirken die Farben realistischer. Zum Beispiel werden feinste Nuancen der verschiedenen Grüntöne eines Landschaftsfotos differenziert wiedergegeben und Hauttöne bei Porträtaufnahmen zeigen den echten, natürlichen Teint der fotografierten Person.

Kurz gesagt: Eine nicht profilierte Kamera hat bestimmte Farbfehler, die in jeder digitalen Bilddatei enthalten sind; Wer in einem Photo-Shooting oder während eines Traum-Urlaubes 500 Aufnahmen macht muss diesen Farbfehler 500 mal im Bildbearbeitungsprogramm korrigieren. Da ist es doch einfacher, den Farbfehler einmal zu detektieren und automatisch bei jeder Aufnahme zu korrigieren.

Grundlagen zur Kameraprofilierung

Die Erstellung eines Kameraprofils verläuft prinzipiell auf die gleiche Art und Weise wie die Profilerstellung für jedes andere Eingabegerät auch: Eine vorgefertigte, genau definierte Farbfelder enthaltende Vorlage, das sogenannte Kalibrierungstarget, wird digitalisiert (bei der Kameraprofilierung wird ein Kameratarget fotografiert). Die resultierenden Farbwerte des digitalsierten/fotografierten Bildes werden von der verwendeten Software ausgemessen und mit den Sollwerten verglichen, die speziell für das verwendete Target gelten.

Diese Sollwerte werden vom Hersteller des Targets durch die Messung mit einem Kolorimeter sehr präzise ermittelt, und in einer sogenannten Referenzdatei gespeichert, die mit dem Target mitgeliefert wird. Die Differenzen zwischen diesen Sollwerten und den tatsächlichen Farbwerten, die das Eingabegerät liefert, werden dann von der Software ermittelt und in einem individuellen Farbprofil, einem sogenannten ICC-Profil, festgehalten. Ein Farmanagement-fähiges Programm berücksichtigt bei der Bearbeitung des Bildes dieses Profil, und korrigiert die Darstellung entsprechend.

Die nebenstehende Abbildung zeigt ein Digitalkamera-Target der Firma LaserSoft Imaging mit 140 einzelnen Farbfeldern. Dieses Target fotografiert man also mit der zu vermessenden Digitalkamera und vergleicht die fotografierten Farbwerte mit den in der Referenzdatei gespeicherten Farbwerten. Ist zum Beispiel im abfotografierten Target ein Blauton von (0,0,200) enthalten, der gemäß Referenzdatei jedoch (0,0,220) betragen sollte, dann fließt die Blaukorrektur von 10% in die ICC-Profilierung ein; Genau dieser Vergleich von Messwert und Referenzwert erfolgt für sämtliche Farbfelder auf dem Kameratarget.

Da sich die "Fehlsichtigkeit" einer Kamera bei verschiedenen Lichtarten unterschiedlich auswirkt, sind theoretisch die besten Ergebnisse zu erzielen, wenn man für jede Lichtsituation ein eigenes Profil erstellt. In der Praxis genügt es meistens jedoch, einige wenige Profile zu erstellen. So kann man ein Profil, das anhand eines bei Blitzlicht im Studio fotografierten Targets erstellt wurde, auch für Aufnahmen bei Tageslicht nutzen, vorausgesetzt man passt den Weißabgleich entsprechend an. Weiterhin kann man z.B. noch ein Profil für Glühbirnenlicht und eines für Halogenlicht erstellen. Damit ist man für einen Großteil der in der Praxis auftretenden Lichtsituationen gerüstet. Für spezielle Beleuchtungen können natürlich jederzeit eigene Profile erstellt werden.

Die ICC-Profilerstellung und die automatische Bildkorrektur anhand des Profiles erfolgt im PC mit einer speziellen Software, also nicht in der Kamera.

Zur Klarstellung sei noch einmal gesagt, dass die Digitalkamera von der Profilierung nichts mitbekommt. Nach deren Fehler-Vermessung erzeugt sie nach wie vor Bilddateien mit Farbfehlern. Die automatische Farbkorrektur anhand des generierten ICC-Profiles erfolgt erst anschließend im PC, wenn die Rohdateien verarbeitet werden; Aus diesem Grunde bringt die Farbkorrektur ihre Vorteile für ältere RAW-Dateien, die also vor dem Tag der Kamera-Profilierung aufgenommen wurden.

Was ist bei der Kameraprofilierung zu beachten?

Bei der Kameraprofilierung kann es zu verschiedenen Schwierigkeiten kommen, die bei falscher Vorgehensweise zu unakzeptablen Ergebnissen führen können. Die Fehlerquellen liegen größtenteils in der Aufnahme des Kalibrierungstargets.

Zunächst muss sichergestellt sein, dass das Target gleichmäßig ausgeleuchtet ist. Ist es auf der einen Seite stärker beleuchtet als auf der anderen, so rechnet die Profilierungssoftware diesen Helligkeitsunterschied einer falschen Farbdarstellung der Kamera zu, und erstellt ein Profil, das Fehler ausgleicht, die eigentlich gar nicht vorhanden sind, was unweigerlich zu fehlerhaften Ergebnissen führt.

Reflexionen auf dem Target sind unbedingt zu vermeiden. Sie verfälschen den Farb- und Helligkeitseindruck der Farbfelder, und eine korrekte Profilierung wird unmöglich.

Das am besten geeignete Licht ist eine Reprobeleuchtung mit zwei im 45° Winkel zum Target aufgestellten, diffus strahlenden Lampen. So werden Reflexionen am effizientesten vermieden und das Target gleichmäßig ausgeleuchtet. Dies können Sie überprüfen, indem Sie mit einem Handbelichtungsmesser alle vier Ecken und die Mitte des Targets mittels Lichtmessung anmessen: Alle fünf Werte müssen auf eine Zehntel Blende genau denselben Belichtungswert ergeben. Da die Kalibrierungstargets in der Regel relativ klein sind, entstehen hier normalerweise keine Schwierigkeiten. Die so ermittelten Belichtungswerte übernehmen Sie in die Kamera.

Sehr wichtig ist auch der Weißabgleich. Dieser passt die Farbdarstellung der Kamera auf die gegebenen Lichtverhältnisse an. So wie es in der analogen Fotografie Filme mit Tageslicht- und Kunstlichtemulsion gibt, muss auch die Digitalkamera an das verwendete Licht angepasst werden. Macht man dies nicht, weisen die Aufnahmen einen mehr oder weniger deutlichen Farbstich auf. Um ein korrektes Profil erstellen zu können, muss unbedingt ein Weißabgleich auf das Aufnahmelicht erfolgen.

Bei den meisten Kameras muss dazu eine neutral graue Fläche angemessen werden. Am besten ist dazu eine im Fachhandel erhältliche Graukarte geeignet, die man mit dem Licht, unter dem später auch das Kalibrierungstarget fotografiert werden soll, beleuchtet. Achten Sie darauf, dass diese Graukarte keine Metamerie aufweist. Vereinfacht gesagt heißt das, die Graukarte muss unter allen Lichtbedingungen neutral grau erscheinen. Viele Graukarten erfüllen diese Voraussetzung nicht - diese sind lediglich für eine Belichtungsmessung geeignet, nicht jedoch für den Weißabgleich.

Natürlich können Sie, falls Sie die Targetaufnahme im RAW-Format abspeichern, den Weißabgleich auch nachträglich mit dem RAW-Converter durchführen. Auf den Targets ist immer auch mindestens ein neutral graues Feld enthalten, so dass der Weißabgleich auf dieses Feld durchgeführt werden kann.

Im nebenstehenden Bild sehen Sie den Studioaufbau, den wir zur Aufnahme des Testcharts vorgenommen haben. Damit wurden ideale Bedingungen zur korrekten Belichtung der Aufnahme geschaffen. Aber nicht nur im Fotostudio ist die richtige Aufnahme des Targets möglich. Man kann es auch gut im Freien aufnehmen, wenn Reflexionen vermieden werden können. Das Licht eines bewölkten Tages ist dazu am besten geeignet. Auf die richtige Belichtung und den korrekten Weißabgleich ist natürlich auch hier zu achten. Ist alles eingestellt, machen Sie eine Belichtungsreihe, und wählen für die Profilberechnung die Aufnahme aus, bei der der Weißpunkt RGb-Werte von ca. 240 aufweist.

Je nach verwendeter Profilierungssoftware können Sie die Aufnahme des Targets entweder als RAW-Datei oder als TIF auswerten. Falls Sie die Aufnahme vor der Profilierung mit einem RAW-Converter in eine TIF-Datei umwandeln, achten Sie darauf, dass das Bild dabei nicht in den Arbeitsfarbraum konvertiert wird. Belassen Sie das Bild im Farbraum der Kamera. Das berechnete Profil gilt nur für Aufnahmen, die mit den gleichen Kamera- bzw. Konvertierungseinstellungen erstellt werden, mit der das Target fotografiert wurde! Falls Sie irgendwann den RAW-Converter wechseln, müssen Sie auch ein neues Profil erstellen.

Zum Schluss dieses Kapitels noch eine wichtige Anmerkung:

Die Bildergebnisse bezüglich der Farbdarstellung können nur auf einem kalibrierten und profilierten Ausgabegerät beurteilt werden! (→ Bildschirmkalibrierung)

Stimmen die Farben der Aufnahme, und wird diese dann auf einem unkalibrierten Monitor betrachtet, ist es sehr wahrscheinlich, dass dieser die Farben dann wieder falsch darstellt. Die Kameraprofilierung macht also nur Sinn, wenn die Fotos in einem System weiter verarbeitet und betrachtet werden, das in das ICC-Farbmanagement eingebunden ist.

Grenzen und Nachteile der Kameraprofilierung

Die Profilierung einer schlechten Kamera macht aus ihr noch keine gute Kamera. Mängel in Dynamikumfang, Rauschverhalten und Objektivleistung kann ein Farbprofil naturgemäß nicht ausgleichen. Ist die Farbdarstellung der Kamera von Haus aus sehr schlecht, führt eine Kalibrierung unter Umständen nicht zum gewünschten Ergebnis. Weichen die Farben der Aufnahmen nämlich sehr stark von der Realität ab, so kann das Profil dies nicht in vollem Maße korrigieren, ohne dass Farbabrisse im Bild entstehen, da eine gewisse Anzahl von Farbstufen aufgrund der starken Veränderung wegfallen. Die Bildqualität aller höherwertigen digitalen Kompaktkameras und erst recht aller DSLRs können durch die Profilierung aber durchaus gesteigert werden.

Die Kameraprofilierung mit Hilfe eines Kameratargets macht aus einer einfachen 50 € Kamera keine Profikamera. Bei semiprofessionellen und professionellen Kameras bringt die Profilierung jedoch beträchtliche Qualitätssteigerungen.

Wie bei allen Farbmanagement-Prozessen gibt es auch bei der Digitalkamera-Profilierung unterschiedliche Levels, wie man sie betreiben kann. Der einfache Anwender führt einmalig eine Kalibrierung durch und erfreut sich dann deutlich besserer Digitalfotos. Der Profi erstellt zahlreiche Profile für unterschiedliche Lichtsituationen und hat damit auch einen erheblichen Aufwand. Die Profile müssen zunächst unter optimalen Bedingungen erstellt werden; und bei der täglichen Arbeit muss jeder Aufnahme auch das zugehörige Profil zugeordnet werden.

Desweiteren ist die korrekte Aufnahme des Targets fehleranfällig. Achtet man nicht auf Belichtung, Ausleuchtung, Weißabgleich und Reflexionen, hat man schnell ein fehlerhaftes Profil erstellt, so dass die Bildergebnisse nicht verbessert, sondern unter Umständen sogar verschlechtert werden. Dies soll aber niemanden von der Profilierung abhalten, denn der Aufwand lohnt sich. Wenn Sie sich an die Hinweise im Kapitel Was ist bei der Kameraprofilierung zu beachten? halten, kann nichts schiefgehen. Die richtige Profilierung einer Digitalkamera bringt auf jeden Fall eine Qualitätssteigerung mit sich. Und zum Glück macht ein falsches Profil ein Bild nicht kaputt: Sind Sie mit dem Ergebnis nicht zufrieden, erstellen Sie einfach ein neues Profil.

Die hier vorgestellte Kameraprofilierung funktioniert übrigens nur für Digitalkameras, die Aufnahmen im RAW-Format zulassen. Bei JPG-Aufnahmen ist keine automatische Farbkorrektur möglich. Da die Farbkorrektur mit Hilfe des ICC-Profiles nicht in der Kamera sondern in der SilverFast DC-Pro Software erfolgt, kann die Kameraprofilierung jedoch auch im Nachhinein durchgeführt werden, d.h. auch auf ältere RAW-Dateien angewendet werden.

Die Profilerstellung mit SilverFast DCPro

Um eine Digitalkamera zu profilieren benötigt man ein Digitalkamera-Target und eine Profilierungs-Software. In diesem Kapitel stellen wir die Digitalkamera-Profilierung mit Hilfe der Software SilverFast DCPro vor. Mit Hilfe des mitgelieferten Kalibrierungstargets und der in die Software integrierten Funktion zur Profilerstellung ermöglicht SilverFast DCPro die einfache und bequeme Profilierung einer Digitalkamera.

Schritt 1: Aufnahme des Kalibrierungstargets

Zunächst muss das Kalibrierungstarget fotografiert werden. Wichtig dabei ist, Reflexionen auf dessen Oberfläche zu vermeiden, und für eine gleichmäßige Ausleuchtung zu sorgen. Sehr wichtig ist es auch, auf die richtige Belichtung zu achten. Die genaueste Messung ist mit einem Belichtungsmesser und einer Lichtmessung zu erreichen.

Ein weiterer, für die Erstellung eines fehlerfreien Profils unerlässlicher Punkt ist der korrekte Weißabgleich. Bei den meisten Kameras ist dazu eine neutral-graue Fläche anzumessen. Am besten ist dazu eine im Fachhandel erhältliche Graukarte geeignet, die man mit dem Licht, unter dem später auch das Kalibrierungstarget fotografiert werden soll, beleuchtet.

Weitere Informationen zur Aufnahme des Kalibrierungstargets finden Sie weiter oben im Kapitel Was ist bei der Kameraprofilierung zu beachten?.

Schritt 2: Auswertung des Targets und Berechnung des Profils

Hat man das Target schließlich fotografiert, kann die entsprechende RAW-Datei in SilverFast DCPro geöffnet werden. Hier klickt man dann auf den Kalibrierungs-Button, woraufhin man zunächst durch Setzen eines Häkchens festlegen muss, dass statt eines IT-8 Targets das spezielle DCPro-Target verwendet wird; Nun legt man mit Hilfe eines viereckigen, gestrichelten Rahmens, dessen Eckpunkte unabhängig voneinander bewegt werden können, die Ränder des Targets fest. Innerhalb dieses Rahmens sind Positionsmarkierungen für die Farbfelder vorhanden, die bei korrekter Ausrichtung genau über den Farbfeldern liegen.

Klickt man nun auf Start, erkennt SilverFast anhand des Strichcodes auf dem Target, welche Referenzdatei zu der verwendeten Vorlage gehört, und berechnet damit das Profil. Nun kann man dem Profil noch einen Namen geben, woraufhin es in das entsprechende Verzeichnis gespeichert und automatisch aktiviert wird. Von nun an wird für jede in SilverFast DCPro geöffnete Datei dieses Profil berücksichtigt, solange man es nicht deaktiviert oder ein anderes Profil wählt.

Schritt 3: Auswahl des entsprechenden Profils

Wie oben bereits beschrieben, macht es durchaus Sinn für verschiedene Lichtsituationen eigene Profile zu erstellen. Welches Profil bei der Berechnung der fertigen Bilddatei berücksichtigt werden soll, kann man im CMS-Dialog bei den SilverFast-Optionen auswählen.

In SilverFast DCPro ist also immer ein Profil aktiv. Farbunechte Bilder von der Digitalkamera werden also in SilverFast DCPro geladen und anhand des ausgewählten Profiles korrigiert; Erst durch diese Korrektur entstehen farbechte Digitalbilder, die kaum noch korrigiert werden müssen.

Fazit

Die Profilierung einer Digitalkamera verläuft in SilverFast DCPro in einfachen 2 Schritten ab. Das Digitalkameratarget ist schnell fotografiert, und das Profil wird in der SilverFast-Software nach Begrenzen des Rahmens automatisch erstellt. Wie oben beschrieben, der größere Zeitaufwand in der Profilerstellung liegt nicht in diesen beiden Schritten sondern in der Vorbereitung, d.h. in der Schaffung optimaler Bedingungen für die Referenzaufnahme.

Weitere ausführliche Informationen zur Kameraprofilierung mit SilverFast DC Pro sowie der anschließenden praktischen Arbeit mit der SilverFast-Software können Sie unserem ausführlichen Testbericht über SilverFast DCPro entnehmen.

Beispiele für die Qualitätssteigerung durch die Verwendung eines Kameraprofils

Anhand zweier Beispiele möchten wir Ihnen zeigen, wie sehr die Verwendung eines individuellen Kameraprofils die Bildqualität steigern kann. Beide Aufnahmen wurden mit einer Canon EOS 20D gemacht und im RAW-Format abgespeichert. Für diese Kamera wurde mit SilverFast DCPro ein entsprechendes ICC-Profil erstellt. Aus den Rohdaten wurde einmal direkt ein Bild erzeugt und einmal unter Verwendung des gespeicherten ICC-Korrekturprofiles.

Klicken Sie auf eines der Bilder, so öffnet sich ein Bildfenster, das alle drei Sekunden von der Darstellung des profilierten und des unprofilierten Bildes umschaltet.

Es fällt auf, dass die Bilder mit Profil deutlich kräftigere und natürlichere Farben aufweisen - so, wie die Motive in der Realität aussehen. Man sieht also, die Kameraprofilierung ist nicht nur sinnvoll für Studioaufnahmen, sie bringt auch deutliche Qualitätsteigerungen für alle "normalen" Fotos außerhalb des Studios.

Zu bemerken bleibt noch, dass die Kamera selbst nicht weiß, dass ihre Fehler ausgemessen und in einem Profil gespeichert wurden. Nur die SilverFast DCPro Software weiß davon und hat das Korrekturprofil gespeichert. Als obige Rohbilder fotografiert wurden gab es noch kein Kameraprofil für die verwendete Canon EOS 20D; das Profil wurde im Nachhinein erstellt.

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